铁基层状双氢氧化物催化剂的应用研究进展

铁基层状双氢氧化物催化剂是一种新型的二维层状纳米催化剂,其具有金属离子可调性的特点,研究过程中可以根据实际需要设计合成多种铁基层状双氢氧化物催化剂,如Ni-Fe-LDH、Co-Fe-LDH、Cu-Fe-LDH、Mg-Fe-LDH、Mn-Fe-LDH、Zn-Fe-LDH,此外,还可以通过掺其他金属离子构建三金属铁基层状双氢氧化物催化剂以进一步优化双金属铁基层状双氢氧化物催化剂的性能。铁基层状双氢氧化物催化剂还具有制备工艺简单、经济环保、催化活性高、选择性好、可循环利用等优点,因而备受研究者的青睐,在化工领域具有良好的应用前景。作者系统综述了近年来国内外铁基层状双氢氧化物催化剂的应用研究进展,可为其相关理论及应用研究提供参考。

石墨烯基介孔锰铈氧化物催化剂:制备和低温催化还原NO

锰铈氧化物由于较强的氧化还原活性、优良的低温脱硝性能,已被广泛用于选择性催化还原(SCR)脱硝反应,但是锰铈氧化物存在活性组分易团聚、比表面积较低等问题,限制其催化剂活性的提高。本研究以介孔结构的石墨烯基SiO_(2)(G@SiO_(2))纳米材料为模板,采用水热法制备了系列石墨烯基介孔锰铈氧化物(G@MnO_(x)-CeO_(2))催化剂,并考察了该催化剂在低温下(100~300℃)的SCR脱硝性能。结果表明,与石墨烯基铈氧化物(G@CeO_(2))相比,G@MnO_(x)-CeO_(2)催化剂具有较高脱硝活性。当Mn、Ce与模板G@SiO_(2)质量比分别为0.35、0.90时,G@Mn(0.35)Ce(0.9)催化剂的脱硝活性最佳,220℃下NO转化率达到最高(80%)。添加适量MnO_(x),提高了G@MnO_(x)-CeO_(2)催化剂的比表面积、孔容,降低了催化剂的结晶度;并且MnO_(x)-CeO_(2)以纳米尺度(2~3 nm)较为均匀地分散于石墨烯片层表面。此外,由于MnO_(x)与CeO_(2)之间存在协同作用,Mn原子可以部分替代Ce原子掺杂于CeO_(2)的晶体结构中形成MnO_(x)-CeO_(2)固溶体,使G@Mn(0.35)Ce(0.9)催化剂表面存在较高含量的高价态Mn^(3+)和Mn^(4+)、Ce^(4+)以及较高的化学吸附氧浓度,从而展现出较高的脱硝性能。该工作为MnO_(x)-CeO_(2)基催化剂在低温NH3-SCR中的实际应用提供了基础数据。

二元复合氧化物载体在加氢脱硫催化剂中的应用进展

加氢脱硫技术对实现劣质油品清洁化、低碳化与多元化高效利用至关重要,其关键是高性能催化剂的开发,核心之一是适宜催化剂载体材料的创新。本工作分别总结了向Al_(2)O_(3)及TiO_(2)中引入第二组元后作为加氢脱硫催化剂载体的研究进展。第二组元氧化物的引入克服了Al_(2)O_(3)载体酸类型单一及商用催化剂金属与载体间相互作用过强等缺点,同时保持了较大的比表面积;第二组元氧化物能够有效提升TiO_(2)载体材料的热稳定性及比表面积的同时调节了载体材料表面酸性等。究其原因在于第二组元的引入可显著改变Al_(2)O_(3)或TiO_(2)表面羟基环境,进而促进了活性金属前驱体在载体表面的锚定和分散,有利于更多NiMo(W)S活性相的形成,提升了催化剂的加氢脱硫性能。

价态与晶型对镍钴氢氧化物超级电容性能的影响

镍钴氢氧化物(羟基氧化物)的金属价态和晶型结构均具有多变性,研究金属价态和晶型结构对其超级电容性能的影响具有重要意义。通过调控强氧化剂过硫酸铵((NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)),制备一系列不同价态(Ni^(2+),Ni^(3+),Co^(2+),Co^(3+))比例和晶型结构的镍钴氢氧化物活性材料。采用XRD,TEM,Raman,XPS等方法对材料价态、微观形貌和物相组成进行表征,明确其结构和价态性质。在1 A/g电流密度下,NiOOH-Co(OH)_(2)活性材料比容量高达260 C/g,远优于其他价态比例和晶型结构的3种电极材料性能。在2 A/g电流密度下充放电循环测试2000次后,比容量保持率为70.7%。经分析发现,NiOOH-Co(OH)2性能较优可归结于γ-NiOOH优良的导电性和α-Co(OH)_(2)较高的电容性能。

问题驱动下重新认识氮的氧化物

氮的氧化物是苏教版高中必修第二册专题7第一单元“氮的固定”中的部分内容,其种类繁多,平时主要涉及NO和NO_(2),不够全面.一提到氮的氧化物往往与“污染”“有害”联系起来,不够客观.氮的氧化物结构比较特殊,经常回避,学习者对它们的结构感到迷茫.本文重新认识氮的氧化物.一、种类与价态1.氮的氧化物的分子式氮的氧化物按化合价由低到高顺序排列有N_(2)O、NO、N_(2)O_(3)、NO_(2)、N_(2)O_(4)、N_(2)O_(5),从+1到+5价都有,氮氧化物“六兄弟”,学习者往往写不全。

过氧化物酶在食品分子及其胶体体系修饰中的应用进展

过氧化物酶是一类大量存在于自然界及生物体内的氧化还原酶。其家族成员众多,但都可以催化以过氧化氢(H_(2)O_(2))作为底物的氧化反应。现有研究表明可以通过利用过氧化物酶的氧化特性,来提高功能食品的质量属性和营养特性。而辣根过氧化物酶作为过氧化物酶家族的一员,近些年来被大量研究。尤其是在食品研究开发中,有很多研究通过使用辣根过氧化物酶去催化蛋白质或淀粉等食品分子来改善食品本身的性质或获得更合适的食品胶体,因此值得更深层次的挖掘其应用价值及市场。本文在介绍过氧化物酶的结构、催化机制及影响其催化的关键因素基础上,分析了过氧化物酶催化对食品分子结构和性质的影响,综述了近年来过氧化物酶在食品分子及其胶体体系修饰中的一些应用,以期为今后过氧化物酶的研究提供一定的理论参考和新思路。

固体氧化物电解槽辅助煤电机组深度调峰技术可行性研究

常规的煤电机组灵活性改造方案,难以消除频繁快速变负荷对热力系统造成的潜在寿命折损与设备安全风险。为提高煤电机组参与深度调峰的长期安全性与经济性,以某国产超超临界二次再热1000 MW燃煤机组为应用对象,提出了基于氢储能系统的煤电机组“健康调峰”技术路线,并论证了调峰煤电制氢的间接碳减排意义。在此基础上,分析比较了不同制氢工艺与煤电厂生产条件的匹配程度,认为固体氧化物电解槽(SOEC)制氢为综合最优方案,据此给出了SOEC耦合煤电调峰的原理性设计方案,最后以年度负荷曲线对新方案进行了财务分析。计算结果表明,示例机组自第6年起每年可获得1.07亿元/年的净利润,每年减少碳排放281.92 t,同时获得设备延寿、降耗减碳等其他收益。相关结论对于指导调峰煤电机组的健康安全运行具有参考意义。

胎盘早剥患者血清抗氧化物水平与病情、产后出血关系

目的:探讨胎盘早剥患者血清抗氧化物水平变化及其与病情严重性、产后出血的关系。方法:选取2019年1月-2022年3月本院妇产科收治的胎盘早剥患者104例作为观察组,产前体检健康孕妇120例为对照组。入院后均检测血清总超氧化物歧化酶(TSOD)、尿酸(UA)、白蛋白(ALB)浓度并比较。采用Pearson相关及Spearman相关法分析血清抗氧化物水平与胎盘早剥病情、产后出血量关系,采用受试者工作特征曲线(ROC)分析血清抗氧化物对产后出血的预测效能。结果:观察组血清TSOD(78.66±6.69U/ml)、UA(358.62±35.62μmol/L)水平均高于对照组(65.47±5.10U/ml、265.69±25.64μmol/L),ALB(34.20±3.36g/L)水平低于对照组(56.65±5.62g/L)。Ⅱ度胎盘早剥孕妇血清TSOD、UA水平均高于0~Ⅰ度胎盘早剥孕妇,ALB水平均低于0~Ⅰ度胎盘早剥孕妇;产后出血量>300ml孕妇血清TSOD、UA水平均高于产后出血量≤300ml孕妇,ALB水平低于产后出血量≤300ml孕妇(均P<0.05)。胎盘早剥孕妇的病情严重程度与血清TSOD、UA水平均呈正相关,与血清ALB水平呈负相关;胎盘早剥孕妇产后出血量与血清TSOD、UA水平均呈正相关,与血清ALB水平呈负相关(均P<0.05)。ROC曲线结果显示,诊断患者产后大出血的ALB曲线下面积为0.710,截断值32.24g/L,敏感度72.2%、特异度80.63%;UA曲线下面积为0.721,截断值360.30μmol/L,敏感度75.6%、特异度85.6%;TSOD曲线下面积为0.730,截断值为80.66U/ml,敏感度76.7%、特异度89.0%。结论:胎盘早剥患者血清TSOD、UA水平升高,ALB水平降低与胎盘早剥病情严重程度及产后出血量有一定相关。

锰超氧化物歧化酶的催化原理与酶活性调节机制

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)催化两分子超氧自由基歧化为分子氧和过氧化氢。超氧自由基被Mn~(3+)SOD氧化成分子氧的反应以扩散的方式进行。超氧自由基被Mn~(2+)SOD还原为过氧化氢的反应以快循环和慢循环两条途径平行进行。在慢循环途径中,Mn~(2+)SOD与超氧自由基形成产物抑制复合物,然后该复合物被质子化而缓慢释放出过氧化氢。在快循环途径中,超氧自由基直接被Mn~(2+)SOD转化为产物过氧化氢,快速循环有利于酶的复活与周转。本文提出温度是调节锰超氧化物歧化酶进入慢速或者快速循环催化途径的关键因素。随着在生理温度范围内的温度升高,慢速循环成为整个催化反应的主流,因而生理范围内的温度升高反而抑制该酶的活性。锰超氧化物歧化酶的双相酶促动力学特性可以用该酶保守活性中心的温度依赖性配位模型进行合理化解释。当温度降低时,1个水分子(或者OH~-)接近Mn、甚至与Mn形成配位键,从而干扰超氧自由基与Mn形成配位键而避免形成产物抑制。因此在低温下该酶促反应主要在快循环通路中进行。最后阐述了几种化学修饰模式对该酶的调节,说明锰超氧化物歧化酶受到多种形式的快速调节(变构调节与化学修饰)。这些快速调节直接改变酶的活化状态,进而调节细胞中超氧自由基和过氧化氢的平衡与流量,为揭示锰超氧化物歧化酶和超氧自由基的生理作用提供新理论。

水稻Ⅲ类过氧化物酶基因IPH1调控水稻株高

过氧化物酶(peroxidase, PRX)是过氧化物酶体的标志酶,能够保护细胞免受氧化损伤和解除H2O_(2)的毒害作用,还可以增强自然杀伤细胞的活性,调节细胞的增殖、分化和凋亡等.其中Ⅲ类过氧化物酶(CⅢPRXs)是植物中特有的过氧化物酶家族,通过清除活性氧(ROS)在植物免疫中发挥重要作用,然而CⅢPRXs在水稻株型建立中的功能尚不清楚.通过基因编辑技术CRISPR/Cas9获得CⅢPRXs基因(LOC_Os12g09460)两种不同形式的敲除突变体iph1-1,iph1-2.iph1突变体的株高显著高于野生型,除倒1节节长(即第5节)外,其他节节长均显著或极显著长于野生型.农艺性状考察表明,穗长及结实率等主要性状差异无统计学意义;通过RT-qPCR技术进行的表达模式分析表明,IPH1在根、茎、叶、鞘、穗中均表达,并在茎和鞘中表达相对较高;亚细胞定位分析表明,IPH1蛋白主要定位于过氧化物酶体中.进一步通过生理分析,发现突变体中过氧化物酶活性显著降低,同时H2O_(2)质量分数显著增加.这些结果初步证实了IPH1能够通过过氧化氢途径调控水稻株高的形成,可为丰富株高调控网络提供有利的基因资源,进一步为株型相关生物育种奠定基础.

基于可逆固体氧化物电池的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营研究

为促进实现“双碳”目标,新能源将成为未来能源供应的主体。考虑到高比例新能源对电力系统容量规划和调度运营带来的巨大挑战以及电氢能源需求量的持续增长对电力系统的影响,以微电网为研究对象,设计基于可逆固体氧化物电池的考虑源荷不确定性的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营优化模型及其求解算法。首先,针对风光产电、电氢负荷等多种不确定因素,设计包含微电网全生命周期内各年份不同典型日的数据,以构成随机场景。其次,对电氢耦合微电网容量规划成本、全生命周期调度运营成本以及新能源年均渗透率等多个优化目标进行数学表达,并对各发电机组、可逆固体氧化物电池以及储氢库的规划-运营约束进行线性描述。然后,设计一种改进的增广ε约束算法求解模型的Pareto解集,并提出一种平衡决策方法从解集中获取最佳规划-调度方案。最后,仿真结果表明,所提方法能均衡各优化目标,在保证新能源高渗透率的同时提升电氢耦合微电网的可靠性以及规划-运营经济性。

增材制造钢中氧化物形成及其控制的研究进展

简述了增材制造高性能钢中氧化物的研究概况,包括氧化物的特征和形成,氧化物对熔池的影响,氧化物的破坏和重构机制以及氧化物在熔池中的运动情况,阐述了实现氧化物无害化的设计思路,以期对未来金属增材制造过程中氧化物无害化的研究提供参考。

孕早期孕妇促甲状腺激素、甲状腺过氧化物酶抗体及微小RNA-873-5p水平与妊娠期糖尿病相关性研究

目的:分析研究孕早期促甲状腺激素(TSH)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)及微小RNA-873-5p(miR-873-5p)水平与妊娠期糖尿病(GDM)的相关性。方法:选取定期产检的GDM孕妇命名为GDM组(n=109),另选同期在本院产检的糖耐量正常孕妇为对照组(n=60)。收集两组孕妇的一般资料及孕早期实验室检测指标(TSH、TPOAb、miR-873-5p),采用单因素、多因素分析TSH、TPOAb、miR-873-5p水平与GDM的关系;并绘制ROC曲线分析血清TSH、TPOAb、miR-873-5p水平对GDM的预测价值。结果:GDM组的血清TSH、TPOAb、miR-873-5p水平均高于对照组,差异具有统计学意义(均P<0.05);多因素Logistic回归分析显示,年龄>30岁(OR=1.982)、孕前BMI≥24 kg/m^(2)(OR=2.020)、TSH升高(OR=2.113)、TPOAb升高(OR=2.307)及miR-873-5p水平升高(OR=2.059)是发生GDM的独立危险因素(均P<0.05);ROC曲线分析显示,血清TSH、TPOAb、miR-873-5p及联合检测的曲线下面积(AUC)分别为0.830、0.829、0.762、0.936,联合检测优于单一检测(P<0.05)。结论:TSH、TPOAb及miR-873-5p在GDM孕妇体内呈高表达,可能成为GDM发生的辅助预测指标。

固体氧化物电解池的发展及研究现状

固体氧化物电解池(SOEC)可以高效、清洁地与可再生能源进行耦合并将其转化为化学能,是一种高效、环保的能量转化装置,但是存在长期运行性能衰减问题,这个问题也是固体氧化物电解水制氢实现大规模商业化的关键所在。本文简要介绍了SOEC的发展历程、类别及其组成和运行原理;详细阐述了该项技术的优、缺点及运行成本;重点对SOEC性能衰减的因素进行了分析,SOEC的组成、运行模式、连接板材料及运行条件等是造成性能衰减的主要因素;最后通过论文和专利数量分析了固体氧化物电解池的研究现状和未来发展趋势,认为虽然固体氧化物燃料电池(SOFC)发展较为成熟,但迫于目前环境需求,为了充分利用清洁能源,降低碳排放,SOEC制氢技术的大规模商业化必然是未来行业的发展方向,目前SOEC性能的稳定及低成本制备是该技术发展面临的主要问题。

氧化物Zeta电位影响因素研究进展

文章主要探究了氧化物和过氧化物在固-液界面Zeta电位的影响因素,以及Zeta电位在颗粒悬浮液和液-液乳状液中的重要性。介绍了测定Zeta电位的方法和相关实验研究成果,包括表面活性剂、pH值、离子强度等因素对Zeta电位的影响。实验结果表明,pH值是影响Zeta电位的显著因素之一,与颗粒表面电荷分布紧密相关。不同的研究指出,通过控制pH值,可以显著改变如ZnO、TiO_(2)、CeO_(2)等材料表面的Zeta电位,进而影响在液体介质中的稳定性。表面活性剂的种类和浓度同样对Zeta电位有显著影响,通过选择适当的表面活性剂,可以有效调节悬浮液的稳定性。粒径和浓度的不同也会影响Zeta电位,粒径对电荷密度和电势分布有显著影响,对颗粒悬浮液的稳定性也至关重要。同样温度对表面或界面反应也对Zeta电位有影响,如官能团的解离和质子化及吸附过程。

草酸与铁氧化物相互作用及光化学活化分子氧过程的研究进展

草酸与铁氧化物共存于自然环境中,二者之间的相互作用及光化学行为强烈影响着分子氧的活化.而分子氧活化影响共存体系中污染物的迁移与转化,是发展绿色污染控制氧化技术的关键.因此,探讨草酸与铁氧化物之间的相互作用与光化学活化分子氧是目前的研究热点之一.本文系统总结了近年来围绕草酸与铁氧化物相互作用以及草酸诱导铁氧化物活化分子氧的研究成果,论述了草酸在铁氧化表面的吸附与转化特性、草酸铁络合物光化学过程以及活性氧产生与转移途径,同时探讨了上述过程对环境污染物降解的影响,借此加深理解草酸诱导铁氧化物环境光化学行为与活化分子氧原理,并对今后的研究发展方向提出了展望,以期为利用天然铁氧化物和有机质发展原位环境修复技术提供依据.

赤小豆中吡咯里西啶生物碱氮氧化物含量测定及安全风险评估

目的 对赤小豆中吡咯里西啶生物碱氮氧化物的含量进行测定和风险评估。方法 采用超高效液相色谱-串联质谱法测定赤小豆中野百合碱氮氧化物、刺凌德草碱氮氧化物、印美定氮氧化物和石松胺氮氧化物的含量。色谱柱采用Acquity UPLC BEH C18(50 mm×2.1 mm, 1.7μm),流动相采用乙腈-0.1%甲酸溶液(体积比为10:90)恒流洗脱,流速为0.35 mL·min^(-1),进样量为2μL,ESI离子源,正离子MRM模式,以标准曲线法计算含量。根据含量测定结果,采用暴露限值法进行风险评估。结果 8批赤小豆中野百合碱氮氧化物、刺凌德草碱氮氧化物、印美定氮氧化物和石松胺氮氧化物的含量分别为17.54~31.67μg·kg^(-1)。风险评估显示,使用赤小豆产生的安全风险较低。结论 本研究可为赤小豆中吡咯里西啶生物碱的质量控制和安全性评价提供科学依据。

CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物核壳纳米花球阵列的高效析氧反应

采用界面工程策略在泡沫镍(NF)上制备了CuCo_(2)O_(4)/NiFe层状双金属氢氧化物(LDH)(CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF)核壳纳米花球阵列。研究表明,电子通过CuCo_(2)O_(4)和NiFe-LDH耦合界面发生转移,导致核心CuCo_(2)O_(4)处于富电子状态,从而提高了反应速率。非晶态NiFe-LDH外壳不仅为电子/物质提供更多的传输通道和增加活性位点。同时,还能在电催化析氧反应(OER)中保护核心CuCo_(2)O_(4)免受强碱腐蚀。因此,在1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,将CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF用作OER催化剂时,仅需191mV的低过电位即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度和31 mV·dec^(-1)的低Tafel斜率。此外,CuCo_(2)O_(4)/NiFe-LDH@NF在长时间的工作中能够保证催化性能、晶体结构、形貌结构和组成的稳定。

氧化物光学薄膜的压入硬度研究

为了评价离子源辅助对不同氧化物薄膜的影响,采用不同的镀膜设备沉积了TiO_(2)、Ta_(2)O_(5)、ZrO_(2)、SiO_(2)氧化物单层膜,用椭偏仪测量了其折射率和厚度,并用纳米压痕仪测量了不同载荷下材料的杨氏模量和纳米硬度,比较了不同离子源沉积条件下膜层这两个参数的变化。结果表明,离子源辅助能有效增加膜层杨氏模量和压入硬度,TiO_(2)增加了2 GPa,Ta_(2)O_(5)增加了4 GPa,ZrO_(2)增加了2 GPa,和膜层的折射率变化趋势是一致的。纳米压痕法也可作为评价离子源轰击能力的一种手段。

老年与中青年抑郁障碍患者非酶抗氧化物水平差异

目的探索不同年龄阶段抑郁障碍患者非酶抗氧化物水平的差异。方法纳入抑郁障碍患者135例(包括年龄≥60岁的老年抑郁组63例和<60岁的中青年抑郁组72例),健康对照98名(包括年龄≥60岁的老年对照组46名和<60岁的中青年对照组52名)。测定被试血清非酶抗氧化物尿酸、总胆红素和白蛋白水平。结果双因素方差分析表明,对于尿酸、总胆红素水平,抑郁因素主效应均有统计学意义(P<0.05),抑郁障碍患者的尿酸[(314.30±85.18)μmol/L vs.(339.68±85.27)μmol/L]、总胆红素[(12.81±6.16)μmol/L vs(.15.09±5.97)μmol/L]水平低于对照(P<0.05)。年龄分组与抑郁因素对白蛋白水平的影响存在交互作用(F=11.059,P<0.001),老年抑郁组患者的白蛋白[(41.05±3.97)g/L vs.(46.01±4.49)g/L]水平低于中青年抑郁组患者(P<0.01)。结论抑郁障碍患者存在非酶类抗氧化物的异常,老年患者的损害更为突出。